(57)【要約】【課題】  耐熱性、耐屈曲性等に優れ、且つ有機ハロゲン化合物や三酸化アンチモンを難燃剤として使用しないでも高い難燃性を有し、プライマー層を介さなくてもポリエステル等の高分子フィルムに強い接着性を有する難燃性ホットメルト接着剤を提供する。【解決手段】  （A）軟化点が１００〜１８０℃で且つガラス転移温度が−３０〜３０℃である熱可塑性ポリエステル４０〜８０重量％、（B）軟化点が１００〜１８０℃である合成系ワックス１〜５重量％、（C）メラミンシアヌレート２０〜５０重量％、及び（D）赤燐３〜１０重量％とからなる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（A）軟化点が１００〜１８０℃で且つガラス転移温度が−３０〜３０℃である熱可塑性ポリエステル４０〜８０重量％、（B）軟化点が１００〜１８０℃である合成系ワックス１〜５重量％、（C）メラミンシアヌレート２０〜５０重量％、及び（D）赤燐３〜１０重量％とからなることを特徴とする難燃性ホットメルト接着剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着性、耐熱性、耐屈曲性等に優れ、且つ高い難燃性を有するフラットケーブル用の難燃性ホットメルト接着剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種の家電製品、通信機器、OA機器、自動車等の内部に多数の電線を配線する必要が生じてきた。ところが、使用される電線としては、銅線等の断面が略円形の導体に塩化ビニル等の絶縁層を被覆したものであり、使用する際には、多数の電線を束ねていた。そして、この多数の電線を束ねる作業は手作業で行わなければならず、極めて面倒で且つ非能率的であった。また、多数の機能を具備させるために、極めて多くの電線を必要とし、上記のような従来の電線では対応しきれなくなってきた。
【０００３】
このような背景から、導体箔（例えば、裸銅の箔等）からなる複数の箔状導線を、その両側から絶縁基材等でサンドイッチ状に被覆したフラットケーブルが提案された。
【０００４】
このフラットケーブルは、最近では、例えばプリンターや自動車等の配線に広く使用されており、難燃性、耐熱性、耐屈曲性等の要求が高まっており、このフラットケーブルの接着剤としては、ポリ塩化ビニル系（PVC）、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリオレフィン系等を主成分とするものが用いられているが、一層の改善が要求されている。
【０００５】
上記ホットメルト接着剤に難燃性を付与する方法としては、無機物を多量添加する方法、有機ハロゲン化合物を添加する方法等があるが、有機ハロゲン化合物や三酸化アンチモンを難燃剤として使用した場合、燃焼時に人体に有害なガスが発生するため、好ましくない。また、難燃剤の添加量を増やすと、接着性、耐屈曲性が低下したり、加工性が著しく低下する等の新たな問題が生じるなどの欠点がある。
【０００６】
また、上記のフラットケーブルの多くは、絶縁基材となるポリエステル等の高分子フィルム上に、プライマー層を介して接着剤層が設けられた構造となっており、プライマー層により、上記高分子フィルムと接着剤層との接着性が高められているが、処理工程が複雑となるなどの欠点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、耐熱性、耐屈曲性等に優れ、且つ有機ハロゲン化合物や三酸化アンチモンを難燃剤として使用しないでも高い難燃性を有し、プライマー層を介さなくてもポリエステル等の高分子フィルムに強い接着性を有する難燃性ホットメルト接着剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、かかる目的を達成するものであって、（A）軟化点が１００〜１８０℃で且つガラス転移温度が−３０〜３０℃である熱可塑性ポリエステル４０〜８０重量％、（B）軟化点が１００〜１８０℃である合成系ワックス１〜５重量％、（C）メラミンシアヌレート２０〜５０重量％、及び（D）赤燐３〜１０重量％とからなる難燃性ホットメルト接着剤を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、耐熱性、耐屈曲性等に優れ、且つ有機ハロゲン化合物や三酸化アンチモンを難燃剤として使用しないでも高い難燃性を有し、プライマー層を介さなくてもポリエステル等の高分子フィルムに強い接着性を有する難燃性ホットメルト接着剤を得ることができる。このため、電気、電子機器、自動車等の電気配線部分又は家庭用屋内、屋外配線等の用途に大いに有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に使用するポリエステルの軟化点は１００〜１８０℃であり、特に１１０〜１６０℃のものが好ましい。軟化点が１００℃未満の場合には耐熱性が不十分であり、また１８０℃を超えると、接着温度が高くなり、被着材を損傷する恐れが生じる。
【００１１】
本発明に使用するポリエステルは、ガラス転移温度が−３０〜３０℃のものであり、特に−１５〜１０℃のものが好ましい。ガラス転移温度が３０℃以下の場合には、応力緩和により強い接着強度が得られるが、ガラス転移温度が−３０℃未満の場合には、ブロッキングが生じてしまう。
【００１２】
本発明のホットメルト型難燃性接着剤においては、上記ポリエステル系成分（A）を４０〜８０重量％含有することが必要であり、特に６０〜７０重量％が好ましい。ポリエステル系成分（A）が４０重量％未満の場合には、難燃性は発現されるが、接着強さが低下する。一方、ポリエステル系成分（A）が８０重量％を越える場合には、難燃性が十分発現できないなどの問題が発生する。
【００１３】
本発明に使用するワックスの軟化点は、１００〜１８０℃であり、特に１１０〜１３０℃のものが好ましい。ワックスの軟化点が１００℃より低い場合には耐熱性が悪く、一方１８０℃を越える場合には、接着温度が高くなり、被着材を損傷する恐れが生じる。
【００１４】
本発明では、軟化点が比較的高いことから合成系ワックスを使用するが、例えば、ポリエチレン系ワックス、ポリブテン系ワックス、ポリプロピレン系ワックス、脂肪酸エステル系ワックス、アミン系ワックス、アミド系ワックス等が挙げられる。
【００１５】
上記ワックスの使用割合は１〜５重量％であって、ワックスが１重量％より少ない場合には、ブロッキング防止効果を十分に発現することができず、５重量％を超える場合には、接着性が低下する。
【００１６】
本発明に用いられるメラミンシアヌレートの平均粒径は、１〜５μmが好ましい。平均粒径が５μm以下のものは分散性が良く、フィルム状にしたときのフィッシュアイによるフラットケーブル貼り合わせ時の外観不良という不具合も生じることなく難燃効果を十分に得ることができる。また、平均粒径を１μm以上にすることで、溶融粘度の大幅な増大を招くことがない。
【００１７】
本発明に用いられる赤燐は、メラミンシアヌレートの難燃助剤として働き、難燃効果を上げる為には赤燐の平均粒径が１〜５μmであることが好ましい。平均粒径が１μm以上であれば、溶融粘度の大幅な増大を招くことがなく、５μm以下であれば、難燃性の低下を防止できる。
【００１８】
本発明の接着剤において、メラミンシアヌレートと赤燐を併用して用いることが必須であるが、メラミンシアヌレートの割合は２０〜５０重量％の範囲であることが必要である。特に２５〜３５重量％が好ましい。メラミンシアヌレートが２０重量％より少ない場合には難燃性を発現させることができず、５０重量％を超える場合には接着性が低下するばかりでなく、耐屈曲性の低下を生じる。
【００１９】
また、赤燐の使用割合は、燐化合物の場合、赤燐含有量換算で３〜１０重量％の範囲であることが必要である。特に５〜６重量％が好ましい。赤燐が３重量%より少ない場合には難燃助剤としての効果が不十分なために難燃性を発現させることができず、１０重量％を超える場合には溶融粘度の増大を招くので、好ましくない。
【００２０】
更に、難燃効果を発現させるために、上記難燃剤（C）成分と上記難燃助剤（D）成分の混合割合は２:１〜２０:１であることが好ましく、特に４:１〜６:１であることが好ましい。また、赤燐とともにホウ酸亜鉛、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、硫酸亜鉛、酸化バリウム、酸化ジルコニウム等を併用してもよい。
【００２１】
本発明の接着剤には、必要に応じて安定剤、添加剤、顔料等を、接着剤本来の性質を損なわない程度に含んでいてもよい。
【００２２】
本発明の接着剤の製造には、種々の方法が使用できるが、溶融混合法が好ましく、例えば溶融釜、ニーダー、ミキシングロール、押出機、インターナルミキサー等を用いることができる。
【実施例】
【００２３】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。
得られた接着剤の各物性の評価は次のような方法で行った。
１．接着性（剥離強度）
(1)PET−導体（銅箔）間
厚さ50μm、幅10mmのPETフィルムと銅張り板の銅面（導体）の間に、得られた接着剤を挟み、ホットプレスの装置を用いて150℃の温度で加熱圧締した。このとき、接着剤の膜厚が50μmとなるように調整した。この作製した試験片の90度剥離強度を引張速度50mm/minで測定した。
(2)PET−PET間
厚さ50μm、幅10mmのPETフィルムどうしの間に、得られた接着剤を挟み、ホットプレスの装置を用いて150℃の温度で加熱圧締した。このとき、接着剤の膜厚が50μmとなるように調整した。この作製した試験片のT字剥離強度を引張速度50mm/minで測定した。
２．耐熱性
厚さ50μm、幅25mmのPETフィルムと銅張り板の銅面の間に、得られた接着剤を挟み、ホットプレスの装置を用いて150℃の温度で加熱圧締した。このとき、接着面積が25mm×25mm（正方形）、接着剤の膜厚が50μmとなるように調整した。90±2℃に調製した恒温槽中でこの試験片に剪断方向で200、300gの荷重をそれぞれかけて24時間放置し、落下等の有無を確認した。このとき、落下しなかったものを○、落下したものを×で評価した。
３．耐屈曲性
PET−PET間の接着強度測定で作製した試験片を−20℃の恒温槽に1時間放置後、直ちに 直径8mmの丸棒に巻きつけ、ひび割れが生じるかどうか確認した。このとき、ひび割れが生じなかったものを○、ひび割れが生じたものを×で評価した。
４．アンチブロッキング性
得られた接着剤の膜厚が50μmとなるようにホットプレスの装置を用いてフィルム状に調整した。この接着剤とPETフィルムを共に50mm×50mmのサイズにカットし、交互に積層した。この積層体の最上部から1.25kgの荷重を加え、50℃中で24時間放置し、接着剤とPETフィルムの間のブロッキングの有無を確認した。このとき、ブロッキングが生じなかったものを○、ブロッキングが生じたものを×で評価した。
５．難燃性
厚さ50μm、幅25mmのPETフィルムと得られた接着剤をホットプレスの装置を用いて加熱圧締した。このとき、接着剤の膜厚が50μmとなるように調整した。この作製した試験片を垂直にして下部に炎を10秒間あててから離し、自消性を確認した。このとき、自消したものを○、自消しなかったものを×で評価した。
【００２４】
実施例１
軟化点が１４０℃、ガラス転移温度が０℃であるポリエステル（Degussa社製DYNAPOL S １４５０）６７重量％、軟化点が１１８〜１２８℃であるポリエチレンワックス（Degussa社製VESTOWAX A616SG）３重量％を２軸混合機を用いて１８０℃で１時間混練した。その後、更に難燃剤であるメラミンシアヌレート（日産化学工業社製MC-610）２５重量％、難燃助剤である赤燐（燐化学工業社製ノーバエクセルF-５）５重量％加え、１時間混練してホットメルト型難燃性接着剤を調製した。
この接着剤を用いて試験片を作製して、上記の各種試験を行った。得られた試験結果は表１に示すように、接着性、耐熱性、耐屈曲性、アンチブロッキング性、難燃性のいずれにおいても優れたものであった。
【００２５】
実施例２
軟化点が１００℃、ガラス転移温度が−１０℃であるポリエステル（Degussa社製DYNAPOL S １４０２）を用いた以外は実施例１と同様にしてホットメルト型接着剤を調製し、試験片を作製して、各種試験を行った。得られた試験結果は表１に示すように、接着性、耐熱性、耐屈曲性、アンチブロッキング性、難燃性のいずれにおいても優れたものであった。
【００２６】
実施例３
軟化点が１００℃、ガラス転移温度が−２５℃であるポリエステル（Degussa社製DYNAPOL S １４０１）を用いた以外は実施例１と同様にしてホットメルト型接着剤を調製し、試験片を作製して、各種試験を行った。得られた試験結果は表１に示すように、接着性、耐熱性、耐屈曲性、アンチブロッキング性、難燃性のいずれにおいても優れたものであった。
【００２７】
実施例４
軟化点が１１５℃、ガラス転移温度が１０℃であるポリエステル（Degussa社製DYNAPOL S １２２７）を用いた以外は実施例１と同様にしてホットメルト型接着剤を調製し、試験片を作製して、各種試験を行った。得られた試験結果は表１に示すように、接着性、耐熱性、耐屈曲性、アンチブロッキング性、難燃性のいずれにおいても優れたものであった。
【００２８】
実施例５
軟化点が１２５℃、ガラス転移温度が３０℃であるポリエステル（Degussa社製DYNAPOL S １４２７）を用いた以外は実施例１と同様にしてホットメルト型接着剤を調製し、試験片を作製して、各種試験を行った。得られた試験結果は表１に示すように、接着性、耐熱性、耐屈曲性、アンチブロッキング性、難燃性のいずれにおいても優れたものであった。
【００２９】
実施例６  
軟化点が１１４〜１２２℃であるポリブテンワックス（Degussa社製VESTOWAX B９１２）を用いた以外は実施例１と同様にしてホットメルト型接着剤を調製し、試験片を作製して、各種試験を行った。得られた試験結果は表１に示すように、接着性、耐熱性、耐屈曲性、アンチブロッキング性、難燃性のいずれにおいても優れたものであった。
【００３０】
実施例７〜８
実施例１の配合を表１の配合に変えて行った以外は実施例１と同様にしてホットメルト型難燃性接着剤を調製し、試験片を作製して、各種試験を行った。得られた試験結果は表１に示すように接着性、耐熱性、耐屈曲性、アンチブロッキング性、難燃性のいずれにおいても優れたものであった。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
比較例１〜８
実施例１の配合を表２の配合に変えて行った以外は実施例１と同様にしてホットメルト型難燃性接着剤を調製し、試験片を作製して、実施例と同様の各種試験を行った。得られた試験結果は表２に示すように、接着性、耐熱性、耐屈曲性、アンチブロッキング性、難燃性の少なくともいずれかが劣っていた。
【００３３】
比較例９〜１１
難燃剤、難燃助剤を表２のとおりに変えた以外は実施例１と同様にしてホットメルト型接着剤を調製し、試験片を作製して、実施例と同様の各種試験を行った。表２に示すように、難燃性の点で劣っていた。
【００３４】
比較例１２
軟化点が１２０℃、ガラス転移温度が−４０℃であるポリエステル（Degussa社製DYNAPOL S ３２０）を用いた以外は実施例１と同様にしてホットメルト型接着剤を調製し、試験片を作製して、実施例と同様の各種試験を行った。表２に示すように、アンチブロッキング性の点で劣っていた。
【００３５】
比較例１３
軟化点が７０℃、ガラス転移温度が−１０℃であるポリエステル（Degussa社製DYNAPOL S １４２０）を用いた以外は実施例１と同様にしてホットメルト型接着剤を調製し、試験片を作製して、実施例と同様の各種試験を行った。表２に示すように、耐熱性の点で劣っていた。
【００３６】
比較例１４
軟化点が１５０℃、ガラス転移温度が６５℃であるポリエステル（Degussa社製DYNAPOL S １６０６）を用いた以外は実施例１と同様にしてホットメルト型接着剤を調製し、試験片を作製して、実施例と同様の各種試験を行った。表２に示すように、接着性の点で劣っていた。
【００３７】
比較例１５
軟化点が６９℃である配合系ワックス（有機・無機物配合品）（日本精蝋社製POLYCOAT-１０２５）を用いた以外は実施例１と同様にしてホットメルト型接着剤を調製し、試験片を作製して、実施例と同様の各種試験を行った。表２に示すように、耐熱性の点で劣っていた。
【００３８】
【表２】
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ここで、ホウ酸亜鉛は水澤化学工業社製FRC-150、水酸化マグネシウムは協和化学工業社製KISUMA 5Jを使用した。